CN209818069U - 一种开挖面角度可调式环形顶管机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开挖面角度可调式环形顶管机，包括有多点可伸缩壳体、切削刀盘、注浆系统、多点顶推系统、导向系统和控制系统，多点可伸缩壳体是由多个矩形管状结构的伸缩壳组成，每个伸缩壳内均设置有由驱动机构带动的切削刀盘，多个伸缩壳排列组成矩形环状结构的多点可伸缩壳体；多点顶推系统包括有主千斤顶和多个顶推千斤顶，主千斤顶与顶管管节的尾端连接，顶管管节的首端上连接有矩形管片，所述的矩形管片上连接有多个顶推千斤顶，多个顶推千斤顶的顶推杆分别与对应的伸缩壳尾端固定连接。本实用新型通过调节多点可伸缩壳体各伸缩壳的顶推长度，实现顶管机掌子面的开挖面角度调节，以克服不同地层等因素造成的工程风险。

Description

一种开挖面角度可调式环形顶管机

技术领域

本实用新型涉及顶管机技术领域，具体是一种开挖面角度可调式环形顶管机。

背景技术

顶管作为一种非开挖工程技术，其具有不影响路面交通、对周边环境影响小等优点，越来越多的应用于电力工程、市政工程之中。顶管施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土体的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进，以此类推，将管道埋设在两坑之间。由于现阶段全断面开挖的顶管机在尺寸上的发展已经受到了限制，无法施工大断面顶管工程；专利1（申请号201510006185.1）发明了一种环形顶管机，可以实现市政工程的环形大面积开挖，但是该发明无法动态的控制开挖面的角度，并且环形隧道在空间利用率等方面还需改进。另外，在公路、铁路、市政隧道施工过程中，由于传统初期支护施工工期长、在不良地质地段易出现塌方等问题，故也急需一种快速形成初期支护的施工工艺及机械。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种开挖面角度可调式环形顶管机，通过调节多点可伸缩壳体各伸缩壳的顶推长度，实现顶管机掌子面的开挖面角度调节，以克服不同地层等因素造成的工程风险。

本实用新型的技术方案为：

一种开挖面角度可调式环形顶管机，包括有多点可伸缩壳体、切削刀盘、注浆系统、多点顶推系统、导向系统和控制系统，所述的多点可伸缩壳体是由多个矩形管状结构的伸缩壳组成，每个伸缩壳内均设置有由驱动机构带动的切削刀盘，多个伸缩壳排列组成矩形环状结构的多点可伸缩壳体；所述的多点顶推系统包括有主千斤顶和多个顶推千斤顶，主千斤顶与顶管管节的尾端连接，顶管管节的首端上连接有矩形管片，所述的矩形管片上连接有多个顶推千斤顶，多个顶推千斤顶的顶推杆分别与对应的伸缩壳尾端固定连接；所述的切削刀盘的驱动机构、注浆系统、多点顶推系统、导向系统均与控制系统连接。

所述的多个伸缩壳中，相邻的两个伸缩壳之间通过连接锁扣进行连接，所述的连接锁扣包括有固定于其中一个伸缩壳外壁上的导槽和竖直部分的端头固定于另一个伸缩壳外壁上且水平部分嵌入到导槽内的T形导块，所述的导槽和T形导块的导向平行于伸缩壳的轴向，所述的导槽是由两个L形导条组成，两个L形导条竖直部分的端头均固定于伸缩壳外壁上，两个L形导条水平部分的端头相对，且两个L形导条水平部分的端头之间留有间隙且间隙尺寸小于T形导块的水平部分，所述的T形导块的水平部分嵌入到导槽两个L形导条的竖直部分之间。

所述的切削刀盘的驱动机构选用电机或液压缸。

所述的注浆系统包括有注浆泵和注浆管，所述的注浆管设置于每个伸缩壳内和顶管管节中，多点可伸缩壳体的内圈和外圈、以及顶管管节上均设置有注浆孔，所述的注浆泵通过注浆管与注浆孔连通进行注浆。

所述的每个伸缩壳内切削刀盘相对独立，与对应的驱动机构连接进行驱动。

所述的导向系统包括有高度仪、倾斜仪和陀螺仪。

本实用新型的优点：

本实用新型可以通过调节多点可伸缩壳体每个伸缩壳的顶推长度进而调节顶管的开挖面角度，尤其遇到需要超前支护的地层，可以通过调节开挖掌子面的角度规避开挖时掌子面塌方的风险。同时，本实用新型不仅可以应用于顶管工程，也可以应用于大面积隧道的开挖，可以作为大断面隧道的初期支护，避免了现有技术施作初期支护时工期长、不良地质情况易出现塌方等缺点。

附图说明

图1是本实用新型多点可伸缩壳体的结构示意图。

图2是本实用新型两个伸缩壳通过连接锁扣连接的结构示意图。

图3是本实用新型开挖掌子面成锐角的结构示意图。

图4是本实用新型开挖掌子面成钝角的结构示意图。

图5是本实用新型开挖掌子面与顶进中心线垂直的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

见图1，一种开挖面角度可调式环形顶管机，包括有多点可伸缩壳体、切削刀盘、注浆系统、多点顶推系统、导向系统和控制系统，多点可伸缩壳体是由多个矩形管状结构的伸缩壳1组成，每个伸缩壳1内均设置有由驱动机构带动的切削刀盘2，多个伸缩壳1排列组成矩形环状结构的多点可伸缩壳体；多点顶推系统包括有主千斤顶和多个顶推千斤顶3，主千斤顶与顶管管节的尾端连接，顶管管节的首端上连接有矩形管片4，矩形管片4上连接有多个顶推千斤顶3，多个顶推千斤顶3的顶推杆分别与对应的伸缩壳1尾端固定连接；切削刀盘2的驱动机构、注浆系统、多点顶推系统、导向系统均与控制系统连接。

其中，见图2，多个伸缩壳中，相邻的两个伸缩壳1之间通过连接锁扣进行连接，连接锁扣包括有固定于其中一个伸缩壳1外壁上的导槽和竖直部分的端头固定于另一个伸缩壳1外壁上且水平部分嵌入到导槽内的T形导块51，导槽和T形导块51的导向平行于伸缩壳的轴向，导槽是由两个L形导条52组成，两个L形导条52竖直部分的端头均固定于伸缩壳1外壁上，两个L形导条52水平部分的端头相对，且两个L形导条52水平部分的端头之间留有间隙且间隙尺寸小于T形导块51的水平部分， T形导块51的水平部分嵌入到导槽两个L形导条52的竖直部分之间。

其中，切削刀盘2的驱动机构选用电机或液压缸；导向系统包括有高度仪、倾斜仪和陀螺仪；注浆系统包括有注浆泵和注浆管，注浆管设置于每个伸缩壳1内和顶管管节中，多点可伸缩壳体的内圈和外圈、以及顶管管节6上均设置有注浆孔，注浆泵通过注浆管与注浆孔连通进行注浆；每个伸缩壳内切削刀盘2相对独立，与对应的驱动机构连接进行驱动。

见图3-图5，本实用新型通过调节多个顶推千斤顶3的推拉杆长度调节对应的伸缩壳1的顶推长度，实现掌子面与顶进中心线垂直、成锐角及钝角开挖形式，以克服不同地层等因素造成的工程风险。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种开挖面角度可调式环形顶管机，其特征在于：包括有多点可伸缩壳体、切削刀盘、注浆系统、多点顶推系统、导向系统和控制系统，所述的多点可伸缩壳体是由多个矩形管状结构的伸缩壳组成，每个伸缩壳内均设置有由驱动机构带动的切削刀盘，多个伸缩壳排列组成矩形环状结构的多点可伸缩壳体；所述的多点顶推系统包括有主千斤顶和多个顶推千斤顶，主千斤顶与顶管管节的尾端连接，顶管管节的首端上连接有矩形管片，所述的矩形管片上连接有多个顶推千斤顶，多个顶推千斤顶的顶推杆分别与对应的伸缩壳尾端固定连接；所述的切削刀盘的驱动机构、注浆系统、多点顶推系统、导向系统均与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种开挖面角度可调式环形顶管机，其特征在于：所述的多个伸缩壳中，相邻的两个伸缩壳之间通过连接锁扣进行连接，所述的连接锁扣包括有固定于其中一个伸缩壳外壁上的导槽和竖直部分的端头固定于另一个伸缩壳外壁上且水平部分嵌入到导槽内的T形导块，所述的导槽和T形导块的导向平行于伸缩壳的轴向，所述的导槽是由两个L形导条组成，两个L形导条竖直部分的端头均固定于伸缩壳外壁上，两个L形导条水平部分的端头相对，且两个L形导条水平部分的端头之间留有间隙且间隙尺寸小于T形导块的水平部分，所述的T形导块的水平部分嵌入到导槽两个L形导条的竖直部分之间。

3.根据权利要求1所述的一种开挖面角度可调式环形顶管机，其特征在于：所述的切削刀盘的驱动机构选用电机或液压缸。

4.根据权利要求1所述的一种开挖面角度可调式环形顶管机，其特征在于：所述的注浆系统包括有注浆泵和注浆管，所述的注浆管设置于每个伸缩壳内和顶管管节中，多点可伸缩壳体的内圈和外圈、以及顶管管节上均设置有注浆孔，所述的注浆泵通过注浆管与注浆孔连通进行注浆。

5.根据权利要求1所述的一种开挖面角度可调式环形顶管机，其特征在于：所述的每个伸缩壳内切削刀盘相对独立，与对应的驱动机构连接进行驱动。

6.根据权利要求1所述的一种开挖面角度可调式环形顶管机，其特征在于：所述的导向系统包括有高度仪、倾斜仪和陀螺仪。